第六章 實驗結果
第三節 同嬰兒不同月齡之相同動作的活動量分析
在本章的一、二節中皆曾經提到動作發展的成熟度,每個嬰兒在學習一項動 作時都有從陌生到熟悉的這段過程,即為本研究所述之動作成熟度。嬰兒在該項 動作的成熟度仍不足的情況下,在進行該動作的每個分解動作時都會特別小心,
整體動作的靈活度都會較低,因此平均 METs 值也會較低。仔細觀察活動量波形 圖會發現,整個活動的過程中其動作的幅度卻不一定較低,主要是因為嬰兒對於 該項動作尚且不夠熟練,因此無法準確的控制每個分解動作的力度大小。舉例來 說,當嬰兒在練習站立時就常會有失足跌坐在地上的狀況。
但整體而言,隨著嬰兒對於該項動作的成熟度越高,靈活度越高,越能夠以 其意志支配其四肢活動的狀況下,同一動作的 METs 值也會相對較高。因此本節 將嬰兒活動影片中較具代表性的動作分為二項,其一為爬行,本實驗從嬰兒 7 個 月時開始拍攝記錄嬰兒爬行的動作,大約每個月拍攝一次直至期滿一歲為止;其 二為學步,本實驗從嬰兒 8 個月出現挪動腳部的動作開始拍攝其學步的活動影 片,大約每個月拍攝一次直至期滿一歲為止。
在下文中會依序先分析實驗一爬行時嬰兒在不同月齡之活動量,實驗結果分 別如圖 6.15 至圖 6.21 所示。接著,再分析實驗二學步時嬰兒在不同月齡之活動 量,實驗結果則如圖 6.22 至圖 6.25 所示。本節中所有連續影像之順序皆為由上 至下且由左至右。
實驗一:爬行
本實驗為嬰兒從 7 個月至滿 12 個月時爬行的活動量分析。圖 6.15(a) 為綺軒 7 個多月大時爬行的連續影像,當時體重約為 8.16 公斤,爬行的速度較緩慢且爬 行的意願仍不高。由於活動的範圍較小,因此本系統採用固定式攝影機進行拍 攝,整個爬行距離大約是一個地墊的大小。圖 6.16(a) 是綺軒 8 個多月時爬行的 連續影像,當時體重約為 8.32 公斤,爬行的速度略比前一個更快一些,但活動範 圍仍不大,因此本實驗仍採用固定式攝影機進行拍攝,但架設的高度有略為提高 才能完整拍攝其爬行的最長距離,在最末張影像可以發現,相同時間內與 7 個月 大的例子相比,綺軒的爬行速度不僅變快且即將爬行出畫面所能監控的範圍。
圖 6.17(a) 為綺軒 9 個多月時爬行的連續影像,當時體重約為 8.48 公斤,由
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於 8 個多月時的爬行速度明顯變快,因此本次拍攝實驗影片時將活動範圍擴大為 二個地墊,但從連續影像中可以發現相同時間內爬行的距離仍停留在一個地墊的 範圍。總之,其動作與速度的發展並沒有想像中的快速,一直到綺軒滿 10 個月 體重約為 8.64 公斤時爬行的速度才有明顯的加快,因此本系統開始採用 PT IP camera 進行拍攝。如圖 6.18(a) 所示為嬰兒 10 個月時爬行的連續影像,影像中可 以發現鏡頭移動了二次,爬行的範圍也超出了二張地墊,整體動作的持續性高且 移動的速度也快,活動量應該會明顯提高。
接著,圖 6.19(a) 是綺軒 10 個多月快滿 11 個月體重約為 8.8 公斤時所拍攝的 爬行時連續影像,由於在 10 個月時綺軒對爬行的動作的熟練度就已足夠,所以 此時從爬行的連續影像中並不會發現速度有明顯加快的現象。反而在爬行時會受 到當日心情或體力的影響而改變其爬行的距離與意願,在圖 6.20(a) 與圖 6.21(a) 分別為綺軒滿 12 個月以及將滿 13 個月時所拍攝的連續影像中,更可以發現這個 現象。滿 12 個月以上之嬰兒在粗動作的發展上已經進入練習站立與學步的階段,
因此像 10 個月左右快速在室內爬行的情形會漸漸變少,反而是在爬行的過程中 遇到家具時,會以手扶住家具練習站立甚至學著移動腳步。而在細動作的發展 上,已經可以拍手或拿著玩具遊戲,因此如圖 6.21 的例子正好可以說明,嬰兒在 爬行至玩偶的地方,會被玩偶吸引而放慢爬行的速度。總之,自爬行動作熟練之 後,其爬行時的活動量就會維持固定,不一定會再繼續往上提高。
上述皆為本研究根據影片內容所陳述之實際情形,以下開始說明本系統實際 測量到每張影像的活動量波形變化如圖 6.15(b) 至圖 6.21(b) 所示,每段影片的平 均 METs、總消耗熱量與各活動量等級占整段影片的百分比則如圖 6.15(c) 至圖 6.21(c) 所示。對應上述之情形,綺軒在 7 個月至 9 個月時爬行的活動量確實較低,
在 7 個月時平均 METs 只有 1.7,8 個月時雖來到 1.82 但 9 個月時拍攝的結果仍只 維持在 1.57,並無法上升至 2.0 以上。而波形圖中上下變化的波形也算是均勻,
沒有特別高或低之異常的 METs 值。總消耗熱量為 0.4(仟卡) 左右,分別是 7 個 月大時的 0.417(仟卡),8 個月大時的 0.457(仟卡) 以及 9 個月大時的 0.401(仟卡)。
到了綺軒 10 個月大以後,其爬行時的平均 METs 值就高達 2.29,接近 11 個 月時也維持在 2.13。二者的差別在於爬行途中有無減速停留的狀況,在圖 6.19(b) 中可發現在第 556 張影像之後嬰兒有片刻的停留,而在第 660 張影像後出現第二
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Accumulative energy
expenditure (kcal) 0.417 0.457 0.402 0.594 0.563 0.508 0.466
7 months 8 months 9 months 10 months 10+ months 12 months 12+ months
level 1 level 2 level 3 level 4
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 7
326 1.7 0.4172
1 2 3 4 8.16
kg 1.2% 89.9% 8.9% 0%
(c)
圖 6.15 影片 2013_8_28_4 嬰兒爬行時的活動影像範例 (a)嬰兒爬行時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 465 至 790 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 8
326 1.82 0.45711
1 2 3 4 8.32
kg 0.6% 79.8% 18.1% 1.5%
(c)
圖 6.16 影片 2013_9_12_14 嬰兒爬行時的活動影像範例 (a)嬰兒爬行時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 415 至 740 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 9
326 1.57 0.4016
1 2 3 4 8.48
kg 3.7% 92.3% 4% 0%
(c)
圖 6.17 影片 2013_10_11_9 嬰兒爬行時的活動影像範例 (a)嬰兒爬行時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 36 至 361 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 10
326 2.29 0.5943
1 2 3 4 8.64
kg 0.3% 59.2% 18.7% 21.8%
(c)
圖 6.18 影片 2013_11_4_5 嬰兒爬行時的活動影像範例 (a)綺軒爬行時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 2220 至 2545 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 10
326 2.13 0.56338 1 2 3 4 8.8kg 20.6% 23.3% 45.7% 10.4%
(c)
圖 6.19 影片 2013_11_20_3 嬰兒爬行時的活動影像範例 (a)綺軒爬行時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 406 至 731 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 12
326 1.88 0.50778 1 2 3 4
9kg 5.8% 66.9% 17.8% 9.5%
(c)
圖 6.20 影片 2014_1_9_1 嬰兒爬行時的活動影像範例 (a)嬰兒爬行時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 175 至 500 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 12
326 1.72 0.46635
1 2 3 4
9kg 3.4% 87.4% 5.5% 3.7%
(c)
圖 6.21 影片 2014_1_24_7 嬰兒爬行時的活動影像範例 (a)綺軒爬行時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 951 至 1276 張 frame 間的活動量分析。
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實驗二:學步
本實驗從嬰兒 8 個月開始拍攝其學步的影片,如圖 6.22(a) 所示為綺軒 8 個 月時手扶沙發並試著挪動腳步的連續影像,從影片中可以發現嬰兒還不太敢移動 腳步,但已經開始試著抬起腳,甚至練習在站立時轉身。如圖 6.22(b) 及 (c) 之 實驗結果顯示,站著沒有動作時 METs 值較低,其中出現多次高於 2 以上的 METs 值則是因為轉身與挪動腳步的結果。整體的平均 METs 值為 1.4,總消耗熱量約為 0.35 (仟卡)。直到 10 個月時,如圖 6.23(a) 所示該動作已較為熟練,轉身的動作 也較為靈活,在相同時間內 (326 張影像),嬰兒挪動腳步的次數更加頻繁,因此 活動量波形圖中上下起伏的情形也更為明顯;反之,若嬰兒站立且沒有特別明顯 之肢體動作時,METs 值會趨於平緩,如圖 6.23(b) 第 560 張影像與第 665 張影像 所示,出現了二次嬰兒站立卻無明顯動作的現象。儘管如此,整體的平均 METs 值仍為 1.69,相較於 8 個月時提高許多。總消耗熱量也提高至約 0.45 (仟卡)。此 外,最低等級的活動量占整個活動過程的百分比從過去的 23.9%降低至 2.1%。
挪動腳步的動作熟練以後,綺軒開始進入學步的階段,此時已經滿 12 個月 且體重為 9 公斤,能試著用手扶桌子行走一段距離,如圖 6.24(a)之連續影像所示。
並且從圖 6.24(b)的活動量波形圖可以發現嬰兒在挪動腳步時不會出現猶豫的現 象,因此整體 METs 值都維持在 1.5 以上,在行走的過程中比 10 個月大時更加順 暢,沒有出現突然靜止或停留的情形,且整體移動速度的變化也從波形圖中 METs 值的高低起伏上明顯可見。最低等級的活動量占整個活動過程的百分比再次從過 去的 2.1%降低至 0.3%,且出現了 3%的第 4 等級活動量。最後,如圖 6.25(a) 的 連續影像所示,為綺軒將近 13 個月時的學步情形,不僅步伐變大且動作也較為 靈活,只用單手扶著家具就可以橫向行走一小段距離,但受到玩具的吸引。雖然 從桌子左側行走至右側所花費的時間雖然較短,但在玩具前停留了一陣子,因此 整個過程的平均 METs 值只有 1.71 且總消耗熱量約為 0.46,皆較上一個例子低。
總而言之,不論是實驗一或實驗二,細看其活動量波形的變化情形,系統之 判斷都與事實狀況相符合,唯有在鏡頭移動時會出現些微的差異。而縱觀二個實 驗的結果可以得到一個結論,隨著嬰兒對於該項動作的成熟度逐漸提高,則嬰兒 在進行該項活動時的平均 METs 值也回隨著提高,直到該動作已經到達成熟的階 段為止。說明本系統具辨別嬰兒對於相同動作卻有著不同熟練度之能力。
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\\
(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 8
326 1.4 0.35091
1 2 3 4 8.32
kg 23.9% 72.4% 1.85% 1.85%
(c)
圖 6.22 影片 2013_9_12_12 嬰兒學步時的活動影像範例 (a)綺軒學步時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 101 至 426 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 10
326 1.69 0.44856 1 2 3 4
8.8kg 2.1% 88.7% 9.2% 0%
(c)
圖 6.23 影片 2013_11_20_4 嬰兒學步時的活動影像範例 (a)綺軒學步時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 500 至 825 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 12
326 1.85 0.50219 1 2 3 4
9kg 0.3% 85% 11.7% 3%
(c)
圖 6.24 影片 2014_1_9_5 嬰兒學步時的活動影像範例 (a)綺軒學步時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 500 至 825 張 frame 間的活動量分析。
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(a)
(b)
月齡 # of frames 平均 METs 總消耗熱量 活動量等級百分比 12
326 1.71 0.46276
1 2 3 4
9kg 9.8% 78.5% 7.7% 4%
(c)
圖 6.25 影片 2014_1_24_5 嬰兒學步時的活動影像範例 (a)綺軒學步時的連續影像;(b)METs 波形圖;
(c)第 565 至 890 張 frame 間的活動量分析。
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